Наряду с немалым числом странных и пока необъясненных явлений на море наиболее интригующим остается появление кораблей или полностью лишенных экипажа, или с мертвым экипажем на борту. Порой мертвецы находились на своих служебных местах - у штурвала, на ходовом мостике и пр. В ряде случаев на корабле были следы спешного бегства, которое возможно только в том случае, когда людей охватывает дикий страх, паника. Судя по всему, люди покидали борт судна, прыгая в море, даже не подумав спустить на воду шлюпки. Тем более странными представляются случаи, когда люди исчезали с корабля, находившегося в пределах прямой видимости с берега, даже вскоре после того, как они встретились с другими судами или рыбацкими лодками, как это было в случае с кораблем "Морская птица". Выдвигалось множество объяснений этим явлениям. Ниже мы рассмотрим одну из возможных причин.
Поводом к открытию послужили странные явления, которым никто вначале не мог дать вразумительного объяснения. Аэрологи, производившие запуск шаров-пилотов с кораблей или на станциях, расположенных на морском побережье, давно обратили внимание на то, что при приближении к шару, наполненному водородом, в ушах ощущается тупое давящее действие или даже боль. Максимума это ощущение достигает в случае, когда оболочка располагается в 1 см от уха, и пропадает при удалении от шара на расстояние, превышающее 10 см. Оно пропадало также если между ухом и шаром поместить небольшую дощечку толщиной примерно 1 см, даже если в ней могло быть отверстие в 1 мм диаметром. При замене водорода на воздух эффект не проявлялся.
То, что дощечка с отверстием экранизирует давление, свидетельствует о том, что ухо реагирует на колебания воздуха, а не на давление, иначе это давление было бы передано через отверстие.
Дальнейшее исследование, проведенное известным физиком-океанологом В. В. Шулейкиным, показало, что здесь имеет место фокусировка инфразвуковых колебаний; роль линзы играет сфера, наполненная водородом. Именно они вызывают такое ощущение (ультразвук вызвал бы тепловое ощущение).
Когда были записаны колебания оболочки и проанализированы, о оказалось, что в спектре доминируют колебания с частотами 8-10 Гц.
Если выставить на ветер арфу, то можно услышать мелодичные звуки - "эоловы тона". При этом частота звука пропорциональна скорости набегающего потока и обратно пропорциональна диаметру струны.
Струхаль, проводивший исследование этого явления, установил, что при обтекании воздушным потоком струны или любого препятствия поток дробится на отдельные порции, которые создают вокруг тела колебания, которые нами воспринимаются как звук. Звук резко усиливается, если наступает резонанс, то интенсивность звука резко увеличивается. Поэтому в случае "эоловой арфы" преобладающим будет один какой-либо струны. Так звучат натянутые снасти корабля во время сильного ветра, возникает шелест леса.
Вначале была разработана теоретическая схема, в которой колебания в воздухе возникали над гребнями и впадинами ветровых волн. Но впоследствии была с успехом испытана схема, предложенная Н. Н. Андреевым - специалистом по акустике движущихся сред, согласно которой этот "голос моря" возникает над волнами вследствие вихрей, которые появляются при обтекании волн ветровым потоком. В частности, исследователем была получена зависимость:
где V - скорость цилиндра относительно потока; D - диаметр цилиндра; N - генерируемая частота; n - коэффициент кинематической молекулярной вязкости. Расчеты показывают, что даже при больших вариациях скорости ветра это соотношение, именуемое числом Струхаля, остается равным примерно 0,2. Так, если имеет место обтекание ветровым потоком телеграфных проводов, то при диаметре провода в 4 мм (10-3м) и скоростях ветра в пределах 1-10 м/с возникающие частоты будут в диапазоне 4*102-4*103Гц. Именно в этом диапазоне гудят провода. В случае шторма на море протяженные морские волны в первом приближении можно рассматривать бесконечными цилиндрами, то можно прийти к выводу, что в этом случае над морем (а также в воде) будут возникать колебания с частотой 6-13 Гц.
Эти звуки, слабо поглощаясь распространяются в море и над ним на огромные расстояния, могут быть прогностическим фактором. Их появление является сигналом для морских и наземных животных и птиц для того, чтобы принимать соответствующие меры. Многие ракообразные, медузы, в частности гигантские цианеи, колокол которых порой достигает в размере чуть ли не 2,5 м, воспринимают эти колебания и спешат укрыться или удалиться от берега, где волны штормового прибоя безжалостно разобьют их о скалы.
Небезразличен к этим колебаниям и человек. Случайно или нет, но эти частоты совпадают с (-ритмами головного мозга, с ритмикой основных физиологических процессов, и, как показал французский ученый Гавро, могут быть для человека смертельными или вызвать серьезные нервно-психические и соматические расстройства, вплоть до паралича сердечной мышцы, хотя до сей поры пока так и неясно, каким же образом человек воспринимает эти колебания - ведь ухо человека ощутить их неспособно. При небольших амплитудах они вызывают беспричинное чувство беспокойства, страха или дискомфорта. Широко известен случай, когда один из директоров лондонского театра попросил известного американского физика Р.Вуда создать на сцене обстановку ужаса и тайны, предчувствия близкого несчастья. Физик рассчитал параметры органной трубы-генератора инфразвука. Труба была построена. Когда ее действие испытали, то ужас охватил не только тех, кто был в зале и на сцене, но, практически, весь квартал. Обеспокоено озирались прохожие, в страшной тревоге взлетели птицы, залаяли собаки. В зале, а также в соседних домах завибрировали стекла. Режиссер в панике приказал забросить "проклятую" трубу, куда подальше.
В свое время известность получил случай, когда в одном из южноамериканских институтов группа добровольцев согласилась испытать на себе действия инфразвука указанного диапазона небольшой мощности, которая, как полагали экспериментаторы, безвредна для человека. Однако, эксперимент пришлось срочно прекратить, так как двое внезапно умерли, а остальные получили серьезные расстройства.
Профессор Гавро из специальной лаборатории близ Марселя занялся исследованием инфразвука тоже из-за непонятной ситуации. Неподалеку от домов лаборатории был построен завод, и в лаборатории никому не стало житья. У сотрудников снижалось внимание, стремительно нарастала усталость, переходившая в недомогание.
Оказалось, что виновной была вентиляционная система завода, которая при работе генерировала инфразвуки на частоте 7 Гц. И окажись эта система помощнее, то недомагание наваливалось бы на человека не через 2 часа, а через 5 минут!
Для исследования этого явления были построены трубы большой длины до 24 метров, геннераторм колебаний в которых были мембрана или поршень, которые колебались с заданной частотой.
Инфразвук с частотой 3 Гц непосредственно ухом не воспринимался, но он воспринимался как медленная модуляция всех остальных звуков, таких как человеческая речь, шум воды и пр. Все звуки как бы становились волнистыми вследствие того, что чувствительность уха зависила от давления, которое оказывалось внешней средой.
В лаборатории был сосздан специальный свисток - генератор инфразвука, диаметр которого составлял 1,5 метра. Акустическая мощность обычного полицейского свистка составляет примерно 1 Вт, но уже звук этого свистка с трудом выдерживается в закрытом помещении. Исполинский же свисток, зазвучи он на всю мощь, полностью разрушил бы само здание, в котором он находился, а для людей этот звук был бы полностью убийственным. Уже при мощности в 100 Вт по стенам здания пошли трещины, а ведь полная мощность свистка 2 кВт!
Инфразвук действует на внутренние органы уже тем, что заставляет их колебаться тем сильнее, чем выше мощность излучателя инфразвука; тем самым вызывается трение между органами - сердцем и лёгкими, желудком. Даже при кратковременном воздействии небольшой мощности раздражение таково, что на протяжение нескольких последующих часов любой другой низкий звук вызывал в органах чувство, что они вибрируют.
Если возникает резонанс между частотой инфразвука и частотой, например, кровообращения, то амплитуда сердечных сокращений увеличивается настолько, что происходит разрыв артерий. Если колебания в противофазе, то кровообращение тормозится и сердце останавливается.
Слабые инфразвуки действуют на внутреннее ухо и вызывают ощущение морской болезни. При среднем уровне возникают расстройства пищеварения и мозга. Это оборачивается обморочными состояниями, параличами, тошнотой, рвотой, усталостью.
Если звук обычного полицейского свистка с частотой 2900 Гц растпространяется на расстояние на 500 м, звук частотой 290 Гц - на расстояние 5 км. Инфразвук с частотой в десять раз меньшей распространяется на 50 км! При этом он не поглощается и не ослабляется препятствиями, так как стены начинают вибрировать в его ритме, становясь сами вторичными генераторами этого звука, поэтому для инфразвука практически не существует преград.
На Трерьем международном акустическом конгрессе известный наш физик Л.М.Бреховских говорил о том, что звуки атомных взрывов были записаны на расстоянии нескольких тысяч километров. Это явление было использовано для акустического зондирования стратосферы. Для этого привлекались обычные взрывы. Оказалось, что на некотором расстоянии от фокуса взрыва обячные звуки не ощущаются, обнаруживаются инфразвуки, отражённые от нижних слоёв атмосферы вследствие температурных аномалий. Ведь на высотах 30-35 км слои воздуха имеют более высокую температуру.
Корабль в море может оказаться резонатором инфразвуковых колебаний, которые при этом могут быть усилиться настолько, что судно может получить те или иные повреждения. Кроме того, как уже говорилось, если в океане или над водной поверхностью возникает акустический волновод, то дальность распространения инфразвука может возрасти на порядки. А на оси канала могут появиться ограниченные области фокусировки звуковой энергии, значение которой может далеко превзойти допустимые для человека значения. Можно представить, что будет с кораблем и с экипажем в подобной ситуации...
Инфразвуковые колебания не являются прерогативой моря и его побережий, они могут возникнуть на производстве, могут сфокусироваться в самом неожиданном месте далеко за пределами места их рождения. Не в этом ли причина возникновения "проклятых", "гиблых" мест, где люди чувствуют себя неуютно? Длительное пребывание в этом месте (а ухо эти колебания не улавливает) может вызвать ту или иную форму патологии.
Не исключено, что именно инфразвук, вызываемый ветром вызывает чувство подавленности и усталости.
Профессор Гавро установил, что при мистрале возникают интенсивные инфразвуки частотой 0,6Гц; при этом резонируют здания, отстоящие друг от друга на расстоянии нескольких десятков метров.
Из описанного инфразвукового свистка звук распространяется по всем направлениям, но если такие свистки поставить в ряд, то инфразвук станет распространяться перпендикулярно строю свистков.
Для того, чтобы самому оператору защититься от такого мощного инфразвука, то свисток, особенно если он один, необходимо снабдить двумя выходными трубами различной длины, зависящей от частоты генерируемого звука. Направленные вперед трубки генерируют чатоты, совпадающие по фазе, что существенно усиливает генерируемый звук. Трубки же, направленные назад генерируют звук, противоположный по фазе тому, что направлен вперёд. Поэтому оператор находится в зоне полного молчания.
Особо следует отметить, что инфразвуки оказывались совершенно безвредными, если они сопровождались музыкой или шумом. Достаточно было включить в лаборатории радио, чтобы люди начинали чувствовать себя нормально.